Pressmeddelande

Astronomer upptäcker en sällsynt fossil från Vintergatans ungdom

7 september 2016

Med hjälp av bland annat ESO:s Very Large Telescope har ett internationellt team av astronomer upptäckt en fossilrest från det unga Vintergatan. Det unika stjärnsystemet, vars utseende påminner om en klotformig stjärnhop, hyser stjärnor av vilt skilda åldrar och liknar ingen annan känd stjärnhop. Den innehåller stjärnor som är påfallande lika galaxens allra äldsta stjärnor, vilket överbryggar ett gap i vår förståelse av Vintergatans förflutna och dess nutid.

Terzan 5 ligger 19 000 ljusår från jorden i stjärnbilden Skytten, i riktning mot galaxens mitt. Sedan den upptäcktes för cirka 40 år sedan har den klassificerats som en klotformig stjärnhop eller klothop. Nu har en italienskt ledd grupp av astronomer upptäckt att Terzan 5 är olik alla andra kända klothopar.

Forskarteamet sökte i genom mätningar från instrumentet Multi-conjugate Adaptive Optics Demonstrator [1], som är installerad på Very Large Telescope, samt en mängd av andra teleskop som observerat både från marken och från rymden [2]. De fann övertygande bevis för att det finns två olika typer av stjärnor i Terzan 5. De skiljer sig åt inte bara i de grundämnen som de innehåller – de visar även upp en åldersskillnad på ungefär 7 miljarder år [3].

Åldrarna hos dessa två stjärnpopulationer pekar på att stjärnor inte har bildats kontinuerligt i Terzan 5. Istället har dess utveckling dominerats av två tydliga episoder av förhöjd stjärnbildningstakt.

Davide Massari, astronom vid INAF, Italien, och Groningens universitet, Nederländerna, är medförfattare till studien.

– Detta kräver att Terzan 5:s förfader hade en enorm mängd av gas kvar för en andra generation av stjärnor. Åtminstone 100 miljoner gånger solens massa, förklarar han.

Dess ovanliga egenskaper lanserar Terzan 5 som en utmärkt kandidat för en möjlig “levande fossil” från Vintergatans unga dagar. Enligt dagens teorier för hur galaxer bildas slogs vidsträckta moln av gas och stoft samman för att bilda Vintergatans ursprungliga centrala bula.

Francesco Ferraro vid Bolognas universitet i Italien, som också är förstaförfattare till studien, förklarar vidare.

– Vi tror att några av resterna från dessa gasklumpar skulle kunna lämnas relativt ostörda och hålla sig kvar, inbäddade inuti galaxen. Med hjälp av sådana galaktiska fossiler kan astronomer rekonstruera viktiga delar av Vintergatans historia, säger han.

Terzan 5:s egenskaper är ovanliga för en klothop, men de har mycket gemensamt med stjärnpopulationerna inuti bulan, Vintergatans tätpackade centrala område. Dessa likheter kan innebära att Terzan 5 är en fossilrest från tiden då galaxen bildades, och då utgör en av Vintergatans tidigaste byggstenar.

Detta antagande stärks också av den ursprungliga massan för Terzan 5 som skulle ha krävts för att kunna skapa de två stjärnpopulationerna. Massan skulle behövt liknar den hos de enorma klumparna ur vilka forskare tror bulan bildades när galaxen bildades för cirka 12 miljarder år sedan. På något vis så har Terzan 5 lyckats överleva utan att ha störts under flera miljarder år, och har bevarats som en kvarleva från Vintergatans avlägsna förflutna.

– Några av egenskaperna hos Terzan 5 påminner om de som upptäckts hos de massiva klumparna som vi ser hos stjärnbildande galaxer med höga rödförskjutningar. Det tyder på att liknande processer gäller när galaxer bildas både i vår närhet och i det avlägsna universum under galaxbildningens tidsåldrar, fortsätter Ferraro.

Upptäckten är viktig därför att den öppnar för en bättre och mer fullständig förståelse för hur galaxer bildas, menar Ferraro.

– Terzan 5 kan representera en spännande länk mellan vårt närområde och det avlägsna universum, ett vittne som överlevt processen som bildade Vintergatans bula, förklarar Ferraro.

Forskningsresultaten ger en möjlig väg framåt för astronomer som vill avslöja de gåtfulla processer som råder när galaxer bildas, samtidigt som de erbjuder en enastående inblick i Vintergatans komplicerade historia.

Noter

[1] Multi-Conjugate Adaptive Optics Demonstrator (MAD) är en prototyp för ett system för multikonjugerad adaptivoptik (MCAO). Det syftar till att demonstrera hur genomförbart olika rekonstruktionsmetoder inom MCAO inom ramen för E-ELT och andra generationens instrument för VLT.

[2] Forskarna använde sig också av data från Wide Field Camera 3 på NASA/ESA:s rymdteleskop Hubble och Near Infrared Camera, en andra generationens kamera på Keckteleskopet.

[3] De två stjärnpopulationerna som upptäckts är 12 miljarder respektive 4,5 miljarder år gamla.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i en artikel med titeln “The age of the young bulge-like population in the stellar system Terzan 5: linking the Galactic bulge to the high-z Universe” som kommer att publiceras i tidsskriften Astrophysical Journal.

Forskarlaget består av F. R. Ferraro (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Bologna, Italien) , D. Massari (INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna, Italy & Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Nederländerna), E. Dalessandro (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Bologna, Italien; INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna, Italien), B. Lanzoni (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Bologna, Italien), L. Origlia (INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna, Italien; Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Nederländerna), R. M. Rich (Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, USA) och A. Mucciarelli (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Bologna, Italien).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 16 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop. VISTA arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

●       Länk till forskningsartikeln

●       Pressmeddelande hos Hubbleteleskopet

●       Bilder på VLT

Kontakter

Robert Cumming, kontaktperson för ESO:s utåtriktade verksamhet i Sverige
Onsala rymdobservatorium
Sverige
Tel: 0317725500
Mobil: 0704933114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

Francesco Ferraro
Università degli Studi di Bologna
Bologna, Italy
Tel: +39 051 20 9 5774
E-post: francesco.ferraro3@unibo.it

Davide Massari
INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna
Bologna, Italy
Tel: +51 2095318
E-post: davide.massari@oabo.inaf.it

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1630 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.